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新手上路

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STR-G5653/8656開關電源原理與檢修
由STR-G5653/8656組成的開關電源具有結構簡單、穩(wěn)壓范圍寬(130260V )、工作穩(wěn)定等優(yōu)點，廣泛用于長虹CN-18機心和康佳超級芯片彩電中:STR-G5653與STR-G8656的內部結構相同，引腳功能也完全一樣，但輸出功率不同。STR-G5653的輸出功率為120W左右，而STR-G8656的輸出功率為200W左右，所以STR-G5653常用于小屏幕彩電，而STR-G8656常用于大屏幕彩電。
電源電路分析    因STR-G5653和STR-G8656的外部電路相同，工作原理也完全一樣，這里僅以長虹SF2591E大屏幕彩電所用的STR-G8656為例來分析這種電源電路的工作情況  ，.整流濾波過程。
  220V交流市電經(jīng)橋式整流電路整流后變成脈動直流電壓，再由RT801防浪涌和C805濾波，在C 805上產(chǎn)生300V左右的直流電壓。RT801是一負溫度系數(shù)熱敏電阻，剛開機時，其阻值為4.7 ,，可以限制開機瞬間的浪涌電流。當有電流流過RT801時，其溫度會上升，阻值會減小。當機器進人正常工作狀態(tài)后，RT801的阻值減小到接近0，從而可降低RT801上的能量損耗;   
2.啟動過程    C 805上的300 V電壓一方面經(jīng)開關變壓器T801初級繞組加至N801 ( STR-G8656)的1腳(即場效應開關管的漏極)，另一方面經(jīng)啟動電阻8802對4腳外部的電容C802充電，C802上的電壓按指數(shù)規(guī)律上升。當上升至16V時，N801內部振蕩器開始工作，并輸出振蕩脈沖，使場效應開關管也進人工作狀態(tài):N801轉人正常工作狀態(tài)后，4腳索取的電流會增大，此時，由啟動電阻8802所提供的電流無法繼續(xù)滿足4腳的需要，從而使4腳電壓有下降的趨勢為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，在正常工作狀態(tài)下，將由開關變壓器6腳上的脈沖電壓經(jīng)8804限流、VD803整流和C802濾波后，產(chǎn)生32V電壓來給N801的4腳供電，從而使N801的4腳電壓穩(wěn)定在32V上: 
  3.各路直流電壓輸出過程    開關電源工作后，開關變壓器初級繞組會不斷產(chǎn)生脈沖電壓，各次級繞組也會不斷感應出脈沖電壓，這些脈沖電壓經(jīng)整流、濾波后，轉化為本機所需的各路直流電壓。    開關變壓器12腳輸出的脈沖電壓經(jīng)8872限流、VD874整流、C878濾波后，得到16V直流電壓(用+16V C表示)。該電壓一方面經(jīng)N871穩(wěn)壓成++5 V電壓(即+5V-1 )，給超級芯片微處理器部分供電;另一方面經(jīng)V 801、VD875 , VD876所組成的穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓成+9V電壓(即+9V-1)，作為超級芯片的行啟動電源。   
開關變壓器13腳輸出的脈沖電壓經(jīng)8871限流、V D873整流、C876濾波后，得到16V直流電壓(用+16V H表示)，給行推動電路供電。    開關變壓器16腳輸出的脈沖電壓經(jīng)8870限流、V D872整流、C874濾波后，得到16V直流電壓(用++16VB表示)，給伴音功放電路供電    開關變壓器17腳輸出的脈沖電壓經(jīng)VD871整流、C889濾波，產(chǎn)生+135 V直流電壓(即十B電壓)給行輸出電路供電。   

為了保護整流二極管，在各整流二極管上串有電感，在二極管和電感串聯(lián)電路上還并有高頻電容，這樣可減小開關脈沖的跳變沿對整流二極管的沖擊，能有效防止整流二極管被擊穿。  
4.穩(wěn)壓過程    由于開關管的截止時間是由N 801內部電容C1的放電時間決定的，而C1的放電時間常數(shù)是一定的，故開關管的截止時間基本不變，因此，只要控制開關管的飽和時間，就能完成穩(wěn)壓控制。例如，當某種原因引起各路輸出電壓升高時，開關變壓器6腳上的脈沖電壓也必升高，經(jīng)VD803整流、C802濾波后的直流電壓也升高，從而使N801的4腳電壓也升高(高于32V)，經(jīng)內部誤差放大器處理后，輸出的誤差電流會增大，該電流經(jīng)5腳外部電阻轉化為電壓，從而使5腳電壓也上升，并超過0.73V ( 5腳內部比較器的門限電壓)，內部振蕩器提前翻轉，開關管提前截止。由于開關管提前截止，縮短了飽和時間，各路輸出電壓自動下降，從而達到穩(wěn)壓的目的。當某種原因引起各路輸出電壓下降時，則穩(wěn)壓過程與上述過程相反?？梢姡撾娫词且訬801的4腳電壓為取樣點，它最終將4腳電壓穩(wěn)定在32V上，此時，十B電壓穩(wěn)定在++135V上。   
5.保護過程    過流保護:8808用來檢測開關管的飽和電流，當某種原因引起流過開關管的飽和電流過大時，8808上的電壓必升高，該電壓經(jīng)8807反饋至5腳，使5腳電壓達到0.73V，振蕩器的工作狀態(tài)翻轉，開關管截止。從而使開關管不會受大電流的沖擊而損壞，實現(xiàn)過流保護。過流保護還會牽制輸出電壓的升高，防止負載受損。    過壓保護:當某種原因引起輸出電壓過高時，開關變壓器6腳輸出的脈沖電壓也增高，經(jīng)VD803整流、C802濾波后，得到的直流電壓會超過37.5V，該電壓送至N801的4腳，從而使內部過壓保護電路動作。持續(xù)8林s后，內部鎖存器工作，電路進人鎖存狀態(tài)。此時，振蕩器停止振蕩，開關管始終截止，整機三無，4腳電壓在11一16V之間波動。    過熱保拍當N801基板溫度超過140℃時，內部過熱保護電路動作。持續(xù)8卜s后，內部鎖存器工作，電路進人鎖存狀態(tài)，整機三無。  
6.待機控制    正常工作時，超級芯片N210送來的待機電壓為低電平，V802和V 803均截止，對電路不產(chǎn)生影響。待機時，超級芯片送來的待機電壓為高電平，V 802和V803均飽和導通。V 802飽和導通，會使V 801基極電壓接近OV, V801無+9V電壓輸出。行電路停止工作，整機三無。V803飽和導通，會使光藕N802工作。光藕工作后，C802上的電壓會經(jīng)8806和光藕中的光電三極管而送到5腳，使5腳電壓高于0.73V，振蕩器工作狀態(tài)提前翻轉，開關管提前截止，飽和時間大大縮短，各路輸出電壓大大降低，降至正常值的一半左右。值得注意的是，電路中的光藕并未參與穩(wěn)壓過程，僅起開關作用。  
7.準諧振延遲電路    開關管截止后，初級繞組向次級繞組釋放能量。當能量釋放完畢，初級繞組會與開關管漏極電容C804產(chǎn)生諧振，C804上會產(chǎn)生諧振電壓。若在C804上的諧振電壓最小時，使開關管導通，則開關管的導通損耗將降至最低，有利于保護開關管。為此，電路中專門設了準諧振延遲電路，該電路由VD804 , VD805 , 8805 ,C803, VD802、C801等元件組成。    在開關管截止期間，開關變壓器6腳輸出的脈沖經(jīng)VD804, VD805和8805對C803充電，使C803上充有足夠的電壓:C803上的電壓經(jīng)VD802加至N801的5腳，使5腳電壓高于0.73 V，開關管維持截止狀態(tài)。當開關變壓器初級繞組的能量釋放完畢，初級繞組與C804進行諧振，諧振的前1/4個周期，C804向初級繞組放電，電流自下而上流過初級繞組，且電流逐漸增大。這一過程中，開關變壓器6腳仍有正脈沖輸出，并經(jīng)VD804, VD805和8805對C803充電，充電電壓經(jīng)VD802加至N801的5腳，使5腳電壓仍高于0.73V ,開關管繼續(xù)維持截止狀態(tài):經(jīng)過1/4諧振周期后，C804兩端電壓為OV , C804放電結束。由于電感中的電流具有慣性，故初級繞組中的電流仍保持原來的方向，并開始對C804進行反充電。此時，6腳輸出負脈沖，VD804, VD805截止，C803上的電壓飛快下降，使N801的5腳電壓低于0.73V，開關管在內部電路的控制下而重新飽和導通。由于開關管導通瞬間，C804兩端電壓接近OV，從而有效減小了開關管的導通損耗。      
1. 電源故障分析開機燒保險 應檢查交流輸人路徑中有無短路現(xiàn)象，整流濾波電路中有無元件擊穿，N801內部開關管有無擊穿，C804有無擊穿等:   
2.開機三無，未燒保險，各路輸出電壓為OV    先測C 805兩端有無++300V電壓，若無++300V電壓，應查RT801是否斷路，交流輸人路徑中有無斷路現(xiàn)象。當RT801斷路后，若找不到原型號電阻，可用3.3幾/7W或4.7 S2 /7W電阻替代。    若C805兩端有300V電壓，則查N801的4腳電壓。若4腳電壓為OV，說明啟動電路有問題，應查R802,C802,VD803等元件(由4腳內部電路而引起4腳電壓為ov的可能性不大)。若4腳電壓總是低于啟動電壓(16V )，則應查8802阻值是否變大，C802是否漏電，光藕是否漏電或擊穿，VD803是否反向漏電等。若4腳電壓在11一16V之間波動，說明保護電路動作。應查8808阻值是否變大或開路，十B電壓形成電路(V D871. C871、C889)中有無元件擊穿，+S電壓負載有無短路，N 801內部電路是否損壞等:  

3.開機三無，各路輸出電壓嚴重下降，+B電壓只有正常值的一半左右，但穩(wěn)定    這種故障一般發(fā)生在待機控制電路，是因為待機控制電路誤動作而使電源處于待機工作狀態(tài)所至。    檢修時，可先測超級芯片N210的64腳電壓，若該腳電壓為高電平，說明N210輸出了待機控制電壓，而使電源進入待機工作狀態(tài)。此時應重點檢查N210的工作情況，特別應查其5一9腳外部電路。若N210的64腳為低電平，說明N210輸出正常，此時應重點檢查待機控制電路。可先斷開8806，看輸出電壓是否恢復正常，若恢復正常，則查N 802 , V 803等元件。若斷開8806后，輸出電壓仍低，則查8801 , VD801等元件。另外，當8808阻值變大時，也會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。  

4.開機三無，輸出電壓偏低，且跳動不穩(wěn)    引起這種現(xiàn)象的原因有兩種，一是N801的4腳供電不正常，二是負載過重(主要是行負載過重)。    檢修時，可先斷開十B電源負載(即行負載)，在十B電壓輸出端接一假負載(100W/220V照明燈泡)。若+B電壓正常，則應查行負載，重點檢查行輸出變壓器是否匝間擊穿，行管及逆程電容是否漏電或性能變差，行頻是否偏離正常值，行激勵是否不足等。    若接上假負載后，+B電壓仍不穩(wěn)定，且偏低，則查4腳外部的供電電路。由于電源能工作，可見啟動電阻8802是正常的，重點應查8804, VD803等元件。排除這些因素后，再考慮N801本身:  
5.值得注意的幾點    .由于該電源的穩(wěn)壓取樣點設在N801的4腳，加上N801具有完善的保護措施，所以很少出現(xiàn)輸出電壓過高的現(xiàn)象。在檢修過程中，若碰到輸出電壓過高時，在排除8804阻值變大的前提下，應考慮N801自身不良。    .當碰到經(jīng)常擊穿N 801內部開關管的故障時，應對漏極電容C 804及準諧振延遲電路(VD804 , VD805 , 8805 ,C803、V D802等元件)進行檢查。
開關電源的啟動過程:市電220V交流電經(jīng)總電源開關;L501 L502兩級高頻濾波器濾除市電中的各種干擾脈沖，防止對開關電源的工作造成影響，同時也阻止開關電源工作時產(chǎn)生的高頻開關脈沖對市電造成污染。交流的市電經(jīng)V505, C525整流濾波得到300V的直流電壓，經(jīng)開關變壓器的6, 8初級儲能繞組送到STR-G9656的1腳作為STR-G9656內部VMOS開關管D極的工作電壓。另一路經(jīng)啟動電阻8505 C82K), C510濾波電容，利用整流橋堆VD505內部的其中一個整流二極管，在C510上進行整流濾波。當C510兩端電壓到達17V的時候，開關電源開始起振，開關變壓器的各個繞組輸出開關脈沖，經(jīng)高頻整流二極管、濾波電容進行整流濾波得到各種整機要求的工作電壓。開關變壓器的2, 4繞組輸出的開關脈沖信號經(jīng)VD510, C510整流濾波得到20V電壓作為開關厚膜IC正常工作時的供電電源。這樣就完成了開關電源的啟動過程，開關電源啟動后的供電就改由開關變壓器的2,4繞組提供，才能保證開關電源IC啟動后工作穩(wěn)定性。
    B+電壓的穩(wěn)壓過程:由8521/RP520/R523構成B+電壓的取樣電阻對開關變壓器輸出的B+電壓的波動進行取樣。由V520及它的周邊元件組成B+電壓的比較和誤差放大，并驅動光藕N501內部發(fā)光二極管的發(fā)光量，控制熱地部分的光藕內部三極管的Ic電流，這樣就由光藕來實現(xiàn)整機冷熱地之問的電氣隔離，并傳遞B+電壓波動的信號。
當B+電壓因開關電源的負載變輕而升高(如暗背景下的圖像)，取樣電阻的電壓也隨之升高，經(jīng)電位器RP520的動臂端送到V520的b極電壓也升高，因V520的e極接穩(wěn)壓二極管VD502的電壓是穩(wěn)定的，所以V520 b極的Ib電流加大，I。電流也隨之加大，光藕N501的陰極是經(jīng)限流電阻8526接在V520的C極，V520的I。電流加大，N501光藕內部發(fā)光二極管的發(fā)光電流也加大，發(fā)光量加大，熱地部分內部三極管的導通量加深，使STR-G9656  5腳的電壓升高。STR-G9656第5腳的電壓升高經(jīng)內部的比較器控制內部開關管VMOS管的縮短導通時問，開關變壓器初級儲存繞組，儲存的電磁能減小，次級輸出的電壓均下降，這樣就實現(xiàn)了開關電源的穩(wěn)壓控制過程。如果B+的電壓降低，穩(wěn)壓控制過程則與上述的相反，最終就能把B+電壓控制在設計要求的穩(wěn)定值上。
開關電源的過壓保護:如果因為光藕失效或其他原因導致開關電源的輸出B+電壓失控，開關變壓器的2, 4繞組輸出的電壓也會隨之升高，經(jīng)整流濾波送到STR-G9656第4腳的電壓也會升高。STR-G9656第4腳的電壓升高到22.5 V時候STR-G9656執(zhí)行過壓保護，停止內部開關管的開關狀態(tài)，開關變壓器無電壓輸出，這樣就實現(xiàn)了過壓保護。該過壓保護具有鎖存功能，需斷電后才能重新啟動。
    開關電源的欠壓保護:當某種原因導致STR-G9656第4腳啟動后的供電電壓低于 lOV將執(zhí)行欠壓保護。如啟動后開關變壓器2, 4繞組輸出的限流電阻8506的阻值變大或開關變壓器的次級輸出負載有存在短路。STR-G9656將執(zhí)行欠壓保護，該保護也具有鎖存功能，需斷電后才能重新啟動。
    開關電源的過流保護:如果行管擊穿或開關變壓器次級輸出電壓存在短路，使STR-G9656內部的開關管導通時問延長，流過內部的VMOS開關管的I。電流加大，在STR-G9656第2腳外接的取樣電阻8520產(chǎn)生的電壓降加大，經(jīng)隔離電阻8512送到STR-G9656第5腳，同樣使STR-G9656第5腳的電壓升高，降低內部開關管的導通時問，從而使開關變壓器次級的輸出電壓下降。過流保護沒有鎖存功能，因此會使開關電源反復工
作在的問歇振蕩狀態(tài)(起振/停振)，此時開關電源會發(fā)出“啾啾”的響聲。
    延遲導通電路:由8507/C508/VD509組成延遲導通電路，在STR-G9656內部的開關管進入截止的時候，開關變壓器的次級開始釋放能量，開關變壓器的2, 4繞組產(chǎn)生的脈沖電壓經(jīng)8507/C508/VD509整流濾波后加到STR-G9656第5腳，使5腳維持一定的直流電壓保證內部開關管的可靠截止，保證開關變壓器的初級儲能繞組在沒有完全釋放完儲存的電磁能，STR-G9656內部的開關管是處于可靠的截止狀態(tài)的。這樣才能保證開關管在下一次導
通時工作損耗減小及降低開關變壓器的工作損耗。如果該電路有問題會造成光柵圖像均正J常，但STR-G9656的散熱片和開關變壓器很燙手，開關變壓器發(fā)出“吱吱”的響聲，長時問的工作會導致STR-G9656損壞。
  遙控開機/待機的控制:由8529,  VD528, V552, N501光藕構成了遙控開機、待機控制電路。當CPU的遙控開關機控制腳輸出高電平的待機控制信號(X206第19腳)V552導通，VD528穩(wěn)壓管反向擊穿，N501的發(fā)光量加大，STR-G9656的第5腳電壓升高，內部開關管的導通時問縮短，開關變壓器的輸出電壓降低。這樣就使開關電源進入待機狀態(tài)，開關電源處于弱振蕩狀態(tài)，減小待機時開關電源的工作損耗。
    CPU供電電源的開機l待機切換控制:由VD558, C538, 8535, V502, V552等元件構成。在正常的開機狀態(tài)V502, V552均處于截止狀態(tài)，CPU的供電電源由開關變壓器的17,19腳輸出開關脈沖經(jīng)VD554, C564整流濾波，VD556(開機/待機隔離二極管)送到三端穩(wěn)壓器N555,輸出穩(wěn)定的SV電壓作為CPU的工作電源。待機時CPU從變頻板的20腳輸出高電平待機信號，V502, V552均導通，VD558, C538整流濾波后的電壓改為經(jīng)V502送到三端穩(wěn)壓器N555的輸入端，此時VD556處于反向截止狀態(tài)，CPU的供電改為V502C極輸出的電壓經(jīng)N555三端穩(wěn)壓器輸出穩(wěn)定的SV電壓，作為變頻板CPU部分待機時的供電電源。加入 V502, V552待機供電切換電路的目的是:當開關電源處于待機狀態(tài)，為減小開關電源的待機工作損耗，必須降低開關電源的導通時問，使開關電源工作在弱振蕩狀態(tài)來減小待機功耗。這樣原本為CPU供電的VD554,輸出的電壓就不足于維持三端穩(wěn)壓器正常輸出電壓SV電壓，所以必須加入從B+繞組引過來的電壓較高的供電電壓，維持三端穩(wěn)壓器N555的正常輸出電壓，這樣待機的時候CPU才能正常工作。
    STR-G9656的4腳待機狀態(tài)的供電電源切換:由V501, V503, VD502, 8503, VD503,C504, 8504和開關變壓器的3, 4繞組組成待機時STR-G9656的4腳供電電源電路。當開關電源進入待機狀態(tài)，N501光藕的發(fā)光量加大，V503的導通程度加深，為V501的b極提供穩(wěn)壓管VD502的穩(wěn)壓電壓16V。并因為此時開關電源進入待機的弱振蕩狀態(tài)，開關變壓器2, 4繞組的輸出電壓降低，V501的be極正向導通，此時V501和VD502更構成了一個電了穩(wěn)壓器，V502的e極輸出穩(wěn)定的14.91 V電壓給STR-G9656第4腳作為待機時的工作電源。這樣做目的是:防止在待機的弱振蕩狀態(tài)STR-G9656第4腳的供電電壓下降影響開關電源的正常工作并造成欠壓保護。
最新機型電源STR-G9656故障分析實例:   
1:  2966M開機電源變壓器“咬吱”響，圖像禾聲音均正常，摸電源厚膜塊溫度很高。     
分析:電源變壓器有“咬咬”響，除了與69656的第一腳的反峰脈沖吸收電路有問題(如二極管擊穿或反向漏電、吸收電容容量下降)還與69656的第5腳外接的延遲導通有關，它是由是由電阻8506, VD507,8507, C508和VD509組成的，直接監(jiān)視著電源的VMOS管的導通程度。如果該電路的8506變值或者是電容C508容量下降，經(jīng)vd509整流出來的皇魚加到電源厚膜的OCP電壓下降。造成了電源變壓器的能量還沒有釋放完，開關管就提前進入導通狀態(tài)，變壓器的銅損加大，故而造成變壓器“咬咬”響。     
2:  2968C開機指示燈閃一下，電源瞬間起振就沒有輸出。    
分析:此故障一般都是B+過高，引起69656的第4腳的電壓超過22. 5v。電路執(zhí)行過壓保護。該電路具有鎖存功能，必須關機后，才能開機。用萬用表測量B+電壓。就可以發(fā)現(xiàn)該點電壓一直在升高。等至超過(165-175)多伏的時候，次級的繞組的感應電I回饋到初級，電源就“啾”一聲。指示燈就不亮了。檢修范圍一般鎖定在
3: TC2926不定時關機，關機后再開機維持的時間很短。   
A  分析:當STR-G9656的工作環(huán)境溫度過高，超過1450 C持續(xù)Bus, STR-G9656將執(zhí)行過熱保護，停止開關電源的振蕩，具有鎖存功能，需斷電后，STR-G9656的溫度降下來，才能重新啟動。因此更換STR-G9656與散熱片之間均勻涂上導熱硅脂，螺絲必擰緊，保證接觸良好，以免散熱不良，引起過熱保護。   
4: TC2968無法待機，遙控關機后指示燈變紅x還有光柵。     分析:遙控關機后指示燈變紅燈，斷開VS 08的B極，測POWER腳為高電平。說明CPU控制電路一切正常。問題出現(xiàn)在B+取樣電路。由于電流過大8523被燒斷。V504CE結被擊穿，VS 04失去了原來三極管的飽和特性，故待機電壓經(jīng)8525, 8526加到VS 08的集電極。造成了V508的C極電壓大于光藕的第2腳電壓，待機電路失控。另一路由刁V504的BE結反向擊穿，D520也被擊穿。待機電源經(jīng)8522加到D523的正極上，})以在D523有較大的電流流過。以}HVV也有(3-7) V電源輸出。  
5: TC機芯，開機電褥“啾啾”響，指示燈一閃一閃。   
分析:經(jīng)過初步分析，可以斷定是電源電路過，，乙電源厚膜內部的VMOS管處于斷開和截止，振蕩頻一較高。電源的變壓器和鐵損和銅損加，電源開關管的熱量加大。若長時間延遲下去，將燒壞開關管。電源厚膜的第2腳外加的8505電阻，不可以導線短耀，也不可以加大，變大會使電源保護。檢修范圍鎖定在電源次級負載電路(例如行管擊穿，功放電路擊穿都會使電源“啾啾”響)B+穩(wěn)壓電路，還有電源過流保護電路等。
 
 

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